采用预测控制的龙门架式冗余自由度机械臂轨迹规划算法

为解决近年来工业常用的复杂结构大型机械臂的运动控制问题,本文以龙门架式机械臂为研究对象,首先结合材料力学分析,对在双臂荷载下的横梁挠度公式进行推导,进而对机械臂系统建立精确的运动学模型.为了便于后期算法设计,又在此基础上进行了降阶、线性化等模型简化工作.针对这一具有关节限位等约束条件和冗余自由度的多输入多输出高维复杂系统,提出了一种基于预测控制的轨迹规划算法.该算法根据模型中不同关节的运动范围以及定位精度等特性,划定其不同的运动优先级,通过在优化问题中对各个关节控制量设置不同的权重,来解决冗余问题.同时通过实时更新与滚动优化,很好的保证了控制的及时陛.仿真结果表明了本文所推导的挠度公式的准确性和所提出算法的有效性,不仅很好地解决了冗余问题,而且充分利用不同关节的运动特性,针对不同类型的跟踪目标值给出相适应的轨迹规划方案.     

DMC在线优化的分布式求解在FPGA上的实现

针对高维系统的动态矩阵控制（DMC）,为克服单-FPGA计算资源有限的困难,提出以分布方式求解DMC的在线优化问题。采用多个FPGA,并通过板间的高速串行通道RocketlO交换信息,建立分布式求解系统。实验结果表明,分布式求解系统能有效解决DMC在线优化问题。     

虚拟现实系统中的手部跟踪和力觉再现技术研究

提出了一种具有手部跟踪和力觉再功能的ＶＲ系统的设计和实现方案,给出了该系统的控制结构和控制算法。实验结果表明,系统了设计的可行性。     

基于进化规划求解Steiner Tree 问题

提出基于进化规划求解Ｓｔｅｉｎｅｒ Ｔｒｅｅ问题的新方法。通过和原有启发式算法的结合提高了进化算法的效率,仿真证明了进化规划算法的有效性。     

ATM网络VP层的控制技术研究

文中介绍了ATM网络VP层控制技术的研究意义和现状;给出了ATM网络的分层控制体系,指出分层控制为ATM网络管理控制带来了极大的方便;并对VPC层逻辑网络规划、控制的相关问题及其内容进行了分析、分类与总结。     

二维运动的眼注视方法及实验研究

视觉传感器（摄像机）的信息传感方式是机器人手眼协调研究中一个重要而又容易 被忽略的问题．本文研究具有运动自由度的摄像机反馈运动目标信息的视觉反馈方式．给出 了为克服摄像机视场小和图像平面存在畸变的缺点而设计的注视运动目标的两种算法,即只 改变摄像机空间位置的平移法和只改变摄像机姿态的变姿法,并讨论了它们的优缺点．最后 给出了变姿法的实验结果．     

模型预测控制——现状与挑战

30多年来, 模型预测控制(Model predictive control, MPC)的理论和技术得到了长足的发展, 但面对经济社会迅速发展对约束优化控制提出的不断增长的要求, 现有的模型预测控制理论和技术仍面临着巨大挑战. 本文简要回顾了预测控制理论和工业应用的发展, 分析了现有理论和技术所存在的局限性, 提出需要加强预测控制的科学性、有效性、易用性和非线性研究. 文中简要综述了近年来预测控制研究和应用领域发展的新动向, 并指出了研究大系统、快速系统、低成本系统和非线性系统的预测控制对进一步发展预测控制理论和拓宽其应用范围的意义.     

机器人足球赛中基于增强学习的行为参数优化

采用增强学习方法优化机器人行为的参数,让研究者去决定机器人控制系统的行为结构,让机器人在实际运行过程中通过不断地试错学习在线优化性能指标,既利用了人的高级智能,又避开了研究人员无法深入机器人运行细节的困难,具有明显的实用性.机器人足球赛仿真实验结果显示了方法的有效性.     

预测控制等效集结优化策略的研究

优化变量的集结策略是减少预测控制器的在线计算量的一种有效方法. 以往的集结策略大都建立在启发式的基础上，难以保持原预测控制器的性能. 本文从预测控制滚动优化只实际实施第一个控制量的特点出发，提出等效集结的概念，证明了在无约束和有终端零约束的情况下，只要适当选取集结矩阵，可以得到一个与集结前完全等效的集结预测控制器，并给出了确定集结矩阵的算法.     

求解PDPTW问题的快速启发式算法

提出了一种解决有时间窗口装卸货问题（PDPIW）的快速启发式算法．该算法基于局域搜索和随机扰动的思想，以减少车辆数目为主要目标，采用了启发式的搜索方法并加入了随机扰动以跳出局部最小点。该算法可以在很短的时间内显著地提高解的质量，这是仅以减少总路程为主要目标的局域搜索和现代启发式算法不能达到的。对标准算例的测试和与禁忌搜索算法计算结果的比较，表明该算法对于求解此类有时间窗口装卸货问题比传统的启发式算法在计算速度和减少车辆数目上更具优势。